面向并行安全网关流水线模型的无锁队列算法

提出一种适用于并行安全网关流水线模型中共享数据缓冲区操作的无锁队列算法.与其他类似算法比较,该算法采用链表结构组织队列数据,避免了采用循环数组结构引起的缓冲区长度限制和内存浪费的问题;与通用的链表队列无锁算法比较,算法实现更为简洁,执行效率更高.证明了算法具有线性化和非阻塞特性.通过模拟试验,验证了算法在理想环境和各种实际应用环境中都具有较好的性能指标.     

一种面向不可靠网络的快速RDMA通信方法

大数据量的远程内存访问(RDMA)传输是并行计算机中最基本的通信模式之一,对系统整体性能的影响很大.随着并行计算机系统的规模扩大,系统的容错性设计面临着很大的挑战,互连网络具有链路不可靠、自适应路由等特点,如何面向不可靠网络实现可靠的端到端RDMA传输是并行系统体系结构设计的一大难题.提出一种面向不可靠网络下的快速RDMA传输方法,方法能够在节点控制器芯片上高效实现,对上层驱动软件和应用提供可靠的端到端RDMA传输服务.与传统的建立连接的方法相比,方法的硬件设计复杂度大大降低;方法另一优点是实现了按需重传,避免了传统方法中一次RDMA传输出现错误时,需要重传整个RDMA数据的开销,在相同的错误概率下,新方法的传输效率得到了很大的提升.     

基于LT 编码的视频多流并发传输研究

提出一种基于Luby-Transform (LT)编码的多服务器HTTP 流媒体传输方法。在服务器端, 通过对数据进行LT 编码, 多台异构服务器被等效为一台具有更大带宽的虚拟服务器, 客户端可以从多台服务器并行下载任意编码后的数据片段, 而不用考虑数据分块和服务器调度等问题。为了减少传输过程中由于等待ACK 消息而产生的冗余数据(ACK 开销), 提出一种基于流量模型的数据请求算法, 构建网络随机模型, 预测每台服务器需要传输的时间。实验结果表明, 与传统的并发传输方法相比, 所提方法可以大大降低传输开销, 减少HTTP 请求次数, 获得更好的视频质量, 对波动带宽有更好的鲁棒性。     

JSON在Ajax数据交换中的应用研究

基于Ajax(Asynchronous JavaScript And XML)技术的W eb程序开发和应用主要采用传统的XML数据传输格式,这种数据格式不但会产生大量数据冗余,而且还存在着解析复杂等问题.将XML和JSON进行对比分析,最终选择JSON作为Ajax中的数据传输格式,并用jQuery来解析JSON数据.JSON传输格式可以屏蔽DOM解析XML文件的复杂性,缩短数据传输时间,解决Ajax Web应用系统中数据传输效率优化问题.提出一种Ajax+JSON+jQuery传输方案,通过实例证明这种传输方案能够有效提高W eb应用系统的数据传输效率,减少客户端的请求响应时间.     

LCDJ:面向内存集群计算的局部感知连接算法

等值连接是数据库系统中最为重要的操作之一,哈希连接在处理等值连接时,表现出较高的性能.在分布式内存数据库系统中,数据即已分布式地存储于多个节点上,哈希连接通常情况需要将参与连接的两个关系表在连接属性上按照相同的哈希函数进行数据重分区,从而保证连接属性值相同的元组被传输到同一个节点上进行本地连接操作.由于内存数据处理速率远远高于网络的数据传输速率,因此数据重分区占据了连接算法的绝大部分时间,成为分布式内存数据库系统中等值连接操作的性能瓶颈.本文提出了一种新颖的分布式内存数据库环境下的等值连接算法LCDJ(Locality Conscious Distributed Join),在充分利用高效的内存计算的同时尽量减少网络数据传输量.算法首先对每个表连接属性的数据分布进行精确的统计,并结合并行度和计算负载均衡因素,进而建立代价模型来衡量不同调度策略下的时间开销,并求出最优的调度策略.LCDJ实现于基于内存的分布式原型系统Claims中.实验结果表明,本文所提算法有效地降低了网络传输代价,大幅度减少了响应时间,比起当前流行的Hive和Shark等系统有明显的性能提升.     

工业通信中基于超宽带的自组网路由策略

针对工业通信中的实时性和可靠性问题,提出了一种基于超宽带技术的自组织网络路由策略,该策略利用超宽带技术定位性好的特点,在位置辅助路由协议的基础上引入分层的路由机制扩展而成,通过限制路由请求的范围和缩短任务的传输距离,来降低网络的洪泛开销和任务的传输时间,从而提高数据传输的实时性和可靠性.仿真结果表明,该策略能够显著改善网络的性能,在路由策略的执行效率上优于传统的洪泛路由协议.     

ABLUE—一种新的自适应主动队列管理方法

针对主动队列管理方法 BLUE存在队列抖动偏大的问题,提出一种新的自适应主动队列管理方法 (ABLUE).该方法通过考虑缓冲区长度和平均队列长度定义了丢包策略和丢包概率,利用菌群优化算法对平均队列长度模型进行求解.利用OPNET对ABLUE方法进行仿真实验,深入研究有效传输数据包个数、瞬时平均队列长度方差和缓冲区长度等因素之间的关系.研究结果表明:相对于与BLUE方法、RED方法,ABLUE方法具有较好的适应性.     

基于linux用户态可自控缓冲区管理设计与实现

为了避免创建缓冲区的过程中,由于多次释放和重新分配内存而导致可能的内存泄露和内存浪费等弊端,采用一种基于用户态的可自行调控的缓冲区管理机制,该管理机制是基于抽象缓冲区虚拟接口而设计的,具有自适应性,并且能够支持动态的内存分配、回收,缓冲区重用机制。研究结果表明:在基于零拷贝的集群并行通信系统中,采用该缓冲区管理机制的设计满足了网络通信系统的应用需求,该方法是一种高效的、可靠的、具有实时性的可兼容的缓冲区管理机制。     

一种基于区分服务的自动请求重传架构

自动请求重传(ARQ)的按序提交会产生重排序时延，增加分组的链路传输时间．提出了一种基于区分服务的ARQ架构，让不同服务质量(QoS)类别的流分别使用独占的分组队列和ARQ实体，使时延敏感分组不会因为等待普通数据分组的重传而经历不必要的重排序时延．仿真结果表明，该方案可以有效减少时延敏感分组的链路时延和传输时延．     

OceanBase中基于布隆过滤器的连接算法

在大数据时代,"去IOE"运动的推进以及"双11"等活动的兴起对分布式数据库系统提出了更高的要求.OceanBase是阿里巴巴集团自主研发的开源分布式数据库,支持海量数据跨行跨表事务,但是对复杂查询的处理性能仍有待提高,其中连接操作带来的网络传输严重影响了数据库的性能.本文提出了一种基于布隆过滤器的连接算法,通过构建布隆过滤器对右表数据进行过滤,减少了不必要的数据传输开销,降低了数据处理带来的内存资源的消耗.本文在OceanBase上实现了该算法,并通过实验证明,该算法极大提高了连接操作的效率.     

一种基于混合索引的HDFS小文件存储策略

Hadoop分布式文件系统(hadoop distributed file system,HDFS)因其稳定高效、低成本等优势,已被很多大型企业广泛使用.针对HDFS海量小文件存储时元数据服务器节点内存开销过大,合并文件中小文件访问效率不高的问题,提出一种改进的基于混合索引的小文件存储策略,应用分类器分类标记小文件,并在元数据服务器建立H-B+树索引,在存储节点根据小文件大小建立不同的块内索引,达到提高小文件访问效率的目标.实现中采用缓存结构,以提高客户端访问的响应速度,同时也有利于元数据服务器节点的内存负载.实验结果表明,基于混合索引的小文件存储策略能有效提高小文件访问效率,并显著降低元数据节点内存开销.     

直流断线故障特性分析及一种基于控制的保护策略

随着"直流电网"概念的形成,传输距离的增长使得架空线成了构建直流传输网络的最佳选择。相较电缆线路,架空线故障率更高,更易发生断线故障。基于多端柔性直流环网拓扑结构,对直流网络中部分线路断开后换流站及相连线路的暂态特性进行了研究,阐述了故障后产生直流侧过电压以及非故障线路过电流的机理;以抑线路过电流水平、加快系统恢复速度为目的,提出改进后的电流控制器模型。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建了四端环网模型,验证了提出的控制策略的有效性,能够明显的抑制线路过流峰值和加快直流网络恢复速度。     

并行多处理机上的具有真实感的三维图形合成

用光线跟踪来合成三维图形需要非常大的运算量，大规模的并行处理，可使合成速度得到大幅度的提高，特别是在ＭＩＭＤ机上，系统具有非常好的性能价格比，在ＭＩＭＤ机上实现三维图形的合成需要解决２个关键的问题：１）负载平衡；２）模型数据库的分解，在这篇文章中给出了一种ＭＩＭＤ机上实现三维图形合成的方法，并且提出了一种模型数据库分解的策略，根据光线跟踪一致性的特性，对各节点机的任务进行预估计，使系统的负载得到了     

基于二次置换多项式的滑动窗口网络编码算法

网络编码(NC)是对两个或多个数据分组进行组合的一种技术,能够较好地提高网络体系的数据传输.二次置换多项式(QPP)提供了良好的数据分组优化组合功能,可以提高编码效率.该文利用二次置换多项式结合滑动窗口技术,提出了一种新的网络编码算法(QPPSW-NC),该算法能够独立解码接收到的数据分组,并控制每个滑动窗口的解码复杂...     

全分集协作系统C-HARQ方案的设计及性能

为了进一步提高全分集协作(FDC)系统的可靠性和有效性,提出了两种协作混合自动请求重传(C-HARQ)方案.定长帧协作混合重传(FFC-HARQ)方案在不改变全分集协作系统原有帧结构的基础上,使用一定的检错重传策略提高系统吞吐量;变长帧协作混合重传(VFC-HARQ)方案则改变原有帧结构,进一步提高系统吞吐量.利用马尔...     

移动计算环境下多信道并行广播策略

在移动计算环境中,数据广播已成为数据发布和获取的重要手段.为适应信息量的不断增大,使一个用户请求一次能访问多个数据项,提出了一种移动环境下的多信道并行广播模型.在多信道广播中采用高效的数据调度策略,使得该模型大量减少了移动客户机的访问时间,同时又保证了电量消耗没有大幅增加.最后通过仿真试验表明该广播模型有效地提高了移动数据广播的性能.     

无线自组织网络基于洪泛控制的动态路由协议FCDR

针对无线自组织网络现有按需路由协议在路由维护时需要采用全网洪泛广播路由请求消息而导致大量额外开销的缺点,提出了一种无线自组织网络基于洪泛控制的动态路由协议FCDR.FCDR的主要思想是控制洪泛机制的使用范围,减少路由的维护开销,并使失效路由得到快速恢复.文中描述了FCDR协议的实现过程并对路由维护时消息传递的有效性进行了分析.分析表明：通过广播路由请求消息建立路由的情况下,消息传递的有效性将随着源结点和目的结点之间路径长度的增加而急剧下降,相比之下,FCDR具有更好的有效性且其优势随着源结点和目的结点之间路径长度增加而更为显著.     

以存储为中心的并行结构系统

存储效率是存储器设计者关注的中心问题,以存储互连的并行结构系统在利用多端口存储互连传输的基础上可以提高系统资源的利用率。从以存储为中心的并行结构的角度出发,研究运用多端口互连机制提高计算机速度的方法。     

采用产品数据管理技术的工程施工管理模型

通过对产品数据管理技术的应用,建立完整的工程施工管理数据模型,实现对工程资料、施工管理流程和施工工艺等环节的全面控制与管理.充分建立施工企业级并行工作环境,并构建数据共享和协同工作管理平台,大大提高施工效率和效益.集成建筑工程施工管理信息化数据平台,充分实现数据的快速传递,确保各项建筑工程施工管理数据的准确、及时和重复利用.     

多级格网框架下多源矢量空间数据动态存取优化方法研究

针对多源矢量空间数据动态存取方法通用性低、内存占用率高以及效率低等问题,提出一种多级格网框架下多源矢量空间数据动态存取优化方法。通过平均失效间隔、平均无故障时间以及平均修复时间对多级格网框架下存取系统的可靠性进行评价,建立BLOB存取可靠性概率模型;在此基础上利用关系数据库以及相关编程接口优化多源矢量空间数据存取环境,提升多源矢量空间数据的成功存取概率,实现对多级格网框架下多源矢量空间数据动态存取的优化。实验结果表明,所提方法具有效率高、内存占用率低以及系统开销少的优势。